章华益, 彭 博, 杨赪石, 张孝毅, 杨玉靖



基于AMESim的燃料泵吸液特性仿真研究

章华益1, 2, 彭 博1, 杨赪石1, 张孝毅1, 杨玉靖3

(1. 中国船舶重工集团公司第705研究所, 陕西西安, 710077; 2. 水下信息与控制重点实验室, 陕西西安, 710077; 3. 山西平阳重工机械有限责任公司, 山西侯马, 043003)

为了研究燃料泵的吸液特性, 使用AMESim软件建立了燃料泵仿真模型, 以水下航行器的燃料泵为例进行仿真, 仿真结果与试验结果基本吻合。在此基础上, 进一步分析了进口压力和转速对燃料泵进口流量的影响, 以柱塞腔内无空气析出为目标函数, 使用遗传算法求得进口压力和转速的临界关系。仿真结果表明, 在泵轴转角270°附近, 此时柱塞处于吸液中间阶段, 柱塞腔内压力会达到最低值; 当进口压力过低或转速过高时, 柱塞腔的最低压力会低于空气分离压, 燃料析出空气产生气穴现象, 使得进口流量明显低于理论值。

水下航行器; 燃料泵; 吸液特性; 遗传算法; 气穴现象

0 引言

燃料泵是水下航行器的关键部件, 其作用是将燃料增压和调节后以一定的压力和流量输送到燃烧室, 控制燃烧室的压力和流量, 进而控制发动机的功率和转速, 使航行器达到预定的航速[1]。

燃料泵是一种柱塞式液压泵, 依靠柱塞在柱塞腔内往返运动改变柱塞腔的容积来实现吸液和排液。一般燃料中会悬浮和溶解一定体积的空气, 在一定的条件下, 当柱塞腔的压力降至燃料的空气分离压时, 燃料会析出空气从而产生气穴现象。……